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探秘 chemokine 信号通路:细胞通讯与疾病调控的关键蛋白网络

在生命活动的微观世界中,细胞间的精准通讯如同精密的交响乐,而 chemokine 信号通路正是这场 “交响乐” 中不可或缺的指挥者。chemokine 信号通路相关蛋白通过介导细胞的定向迁移与相互作用,在免疫应答、胚胎发育、组织修复等过程中发挥着核心作用,同时也与肿瘤转移、炎症性疾病等重大病症的发生发展紧密相连。深入探究这一信号通路及其相关蛋白,有助于揭示生命活动的奥秘,并为疾病治疗提供新的靶点与策略。

chemokine 信号通路主要由趋化因子(chemokine)、趋化因子受体(chemokine receptor)及下游信号传导蛋白构成。趋化因子是一类小分子细胞因子,根据其 N 端半胱氨酸的排列方式,可分为 CC、CXC、CX3C 和 C 四大亚家族。不同亚家族的趋化因子具有独特的结构与功能,例如 CXC 亚家族中的 IL-8(也称为 CXCL8),能够特异性地招募中性粒细胞,在炎症反应初期发挥关键作用;而 CC 亚家族的 CCL2,则主要趋化单核细胞,参与慢性炎症过程。趋化因子受体属于 G 蛋白偶联受体(GPCR)超家族,与趋化因子特异性结合后,引发受体构象改变,进而激活下游的 G 蛋白。激活的 G 蛋白进一步招募并激活磷脂酶 C(PLC)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等信号传导蛋白,启动细胞内的信号转导级联反应,促使细胞发生定向迁移、增殖或分化等生物学行为 。

在免疫调节过程中,chemokine 信号通路相关蛋白构建起了复杂而有序的免疫细胞调控网络。当机体遭受病原体入侵时,受感染细胞会分泌趋化因子,在局部组织中形成浓度梯度。免疫细胞表面的趋化因子受体能够感知这一梯度,引导免疫细胞向感染部位迁移。例如,树突状细胞在摄取病原体后,会上调 CCL19 和 CCL21 的表达,这些趋化因子与初始 T 细胞表面的 CCR7 受体结合,促使初始 T 细胞迁移至淋巴结,在此处激活并分化为效应 T 细胞,从而启动特异性免疫应答。此外,chemokine 信号通路还参与免疫细胞在淋巴器官内的定位与分布,确保免疫细胞能够高效协同工作,共同抵御病原体。

然而,chemokine 信号通路的异常激活或失调与多种疾病的发生发展密切相关。在肿瘤领域,肿瘤细胞能够分泌大量趋化因子,吸引肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)、髓源性抑制细胞(MDSCs)等免疫抑制细胞聚集到肿瘤微环境中,这些细胞不仅能够抑制机体的抗肿瘤免疫反应,还能分泌血管内皮生长因子(VEGF)等促血管生成因子,促进肿瘤血管生成,为肿瘤的生长和转移提供条件。同时,肿瘤细胞自身也会表达特定的趋化因子受体,在趋化因子的引导下,肿瘤细胞发生上皮 - 间质转化(EMT),获得迁移和侵袭能力,进而发生远处转移。例如,乳腺癌细胞通过表达 CCR7,在 CCL19 和 CCL21 的趋化作用下,向淋巴结转移。在炎症性疾病方面,过度激活的 chemokine 信号通路会导致免疫细胞异常浸润,引发持续性炎症,如类风湿关节炎患者关节组织中,多种趋化因子及其受体的表达显著上调,吸引大量免疫细胞聚集,造成关节软骨和骨组织的损伤 。

鉴于 chemokine 信号通路相关蛋白在疾病中的重要作用,以该通路为靶点的治疗策略成为科研与临床关注的焦点。目前,针对趋化因子及其受体开发的抗体、小分子抑制剂等药物正在不断涌现。例如,普乐沙福(Plerixafor)作为 CXCR4 的拮抗剂,能够阻断 CXCL12 - CXCR4 信号轴,促使造血干细胞从骨髓释放到外周血中,已被批准用于非霍奇金淋巴瘤和多发性骨髓瘤患者的干细胞动员。此外,通过调节 chemokine 信号通路来增强抗肿瘤免疫的策略也在积极探索中,如使用趋化因子受体激动剂招募更多的抗肿瘤免疫细胞到肿瘤部位,或抑制肿瘤微环境中免疫抑制性趋化因子的表达,改善肿瘤免疫逃逸现状。

chemokine 信号通路相关蛋白构成了细胞间通讯与疾病调控的关键网络。从生理状态下的免疫调节到疾病进程中的异常变化,这些蛋白的功能与相互作用贯穿始终。随着研究的不断深入,靶向 chemokine 信号通路的治疗手段有望为肿瘤、炎症性疾病等重大病症的治疗带来新的突破,为人类健康事业提供更有力的支持。

辰辉创聚生物凭借先进技术平台与专业研发能力,专注供应高品质chemokine信号通路相关蛋白产品。产品覆盖CC、CXC、CX3C等全系列趋化因子,以及对应趋化因子受体、下游信号蛋白,采用原核、真核等多种表达系统生产。无论是基础科研探究细胞迁移机制,还是药企开展靶向药物研发,辰辉创聚生物都能以优质产品与专业支持,助力科研与产业创新发展。

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/O3sT3mQm2xmI6zW59T_ThPoA0
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